摘 要:在進(jìn)行汽車板鋅鍍層特性檢測(cè)時(shí),人工檢測(cè)工作效率低、失誤概率高且安全性差.通過 增配機(jī)器人、計(jì)算機(jī)視覺自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、刻碼系統(tǒng)、掃碼系統(tǒng)等自動(dòng)化設(shè)備,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的全自動(dòng)化 和汽車板鋅鍍層特性的智能檢測(cè).結(jié)果表明:該智能檢測(cè)方法不僅可提高工作效率,還能降低質(zhì)量 風(fēng)險(xiǎn),有效提高檢測(cè)質(zhì)量.
關(guān)鍵詞:汽車板;鋅鍍層特性;智能檢測(cè)
中圖分類號(hào):TM９３ 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):１００１Ｇ４０１２(２０２０)０１Ｇ００３２Ｇ０２
隨著“工業(yè)４．０”和“中國(guó)制造２０２５”的深入開 展,國(guó)內(nèi)外智能化實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和智能化設(shè)備的研 制正在蓬勃進(jìn)行中.伴隨智能化技術(shù)在各行業(yè)的全 面推廣,鋼鐵廠智能化機(jī)組和實(shí)驗(yàn)室將改變傳統(tǒng)的 生產(chǎn)模式,把操作人員從惡劣的工作環(huán)境、重復(fù)的作 業(yè)操作和流水性作業(yè)模式中解放出來(lái).筆者針對(duì)鋼 鐵廠鍍鋅成品機(jī)組生產(chǎn)的汽車板鋅鍍層的特性檢測(cè) 提出了一種智能檢測(cè)方法,以提升檢測(cè)效率、減少質(zhì) 量事故和安全事故[１Ｇ５].
１ 汽車板鋅鍍層特性檢測(cè)現(xiàn)狀
目前大多數(shù)鋼鐵廠對(duì)鍍鋅成品機(jī)組生產(chǎn)的汽車 板鋅鍍層特性的檢測(cè)一般按照工藝要求進(jìn)行,即先 將切割的大樣板人工搬運(yùn)至進(jìn)行大樣板再加工和鋅 鍍層特性檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)室,再使用剪板機(jī)將大樣板加 工成用于鋅鍍層特性檢測(cè)的試樣,最后進(jìn)行鋅鍍層 特性檢測(cè).
在進(jìn)行大樣板再加工的過程中,需人工在各試樣 上標(biāo)識(shí)基本信息.通常使用圓片沖床機(jī)沖出圓片狀 試樣,再送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鋅鍍層質(zhì)量、合金含量及鋅 鍍層厚度等檢測(cè).同時(shí)使用剪板機(jī)剪出用于鋅鍍層 附著力檢測(cè)的試樣,經(jīng)一定角度的沖壓彎曲變形后, 再將變形部位壓平,然后對(duì)其表面進(jìn)行反射率檢測(cè), 得到相應(yīng)的鋅鍍層特性結(jié)果并上傳到系統(tǒng)中.此外, 在進(jìn)行鋅鍍層表面粗糙度檢測(cè)時(shí),需先用粗糙度標(biāo)塊 對(duì)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定.對(duì)于汽車零件制造用鋼,需模 擬汽車零件的沖壓過程來(lái)進(jìn)行表面缺陷檢測(cè),即將試 樣進(jìn)行沖壓,然后取出邊打磨邊進(jìn)行檢測(cè).
上述檢測(cè)過程均為人工操作,操作人員不僅存 在安全風(fēng)險(xiǎn),其操作水平也會(huì)直接影響檢測(cè)結(jié)果.
這種檢測(cè)方法存在工作效率低及失誤概率高、安全 性差等問題.
２ 一種汽車板鋅鍍層特性智能檢測(cè)方法
汽車板鋅鍍層特性智能檢測(cè)方法可以通過鍍鋅 成品機(jī)組出口取樣、試樣加工和試樣輸送的自動(dòng)化 和檢測(cè)過程、系統(tǒng)監(jiān)控等環(huán)節(jié)的自動(dòng)化來(lái)綜合實(shí)施. 以下以某生產(chǎn)汽車板的鍍鋅成品機(jī)組為例介紹一種 汽車板鋅鍍層特性智能檢測(cè)方法.
２．１ 試樣制備
在鍍鋅成品機(jī)組出口取樣車旁配置一臺(tái)搬運(yùn)機(jī) 器人,將大樣板從取樣車抓取至大樣板放置平臺(tái),再 通過運(yùn)輸平臺(tái)送至自動(dòng)切割設(shè)備處.待加工的大樣 板需要進(jìn)行規(guī)格和基本信息的核對(duì),采用測(cè)厚儀等 設(shè)備對(duì)大樣板進(jìn)行信息核對(duì).為使待加工的大樣板 和檢測(cè)用的試樣保持實(shí)物與信息的一致,采用自動(dòng) 貼標(biāo)識(shí)機(jī)或自動(dòng)刻碼標(biāo)識(shí)機(jī)在大樣板和試樣上增加 信息標(biāo)識(shí).
在自動(dòng)切割設(shè)備旁新增一臺(tái)抓取機(jī)器人,可將 加工后的試樣取出,通過運(yùn)輸鏈送到鋅鍍層特性檢 測(cè)設(shè)備的待檢測(cè)工位上.廢料則通過機(jī)械抓手抓取 入廢料筐并定時(shí)由車輛移出實(shí)驗(yàn)室.
２．２ 汽車板鋅鍍層特性智能檢測(cè)
實(shí)現(xiàn)汽車板鋅鍍層特性智能檢測(cè),需要連通各 檢測(cè)設(shè)備與檢測(cè)信息系統(tǒng)的通訊接口,從而自動(dòng)顯 示各汽車板鋅鍍層特性檢測(cè)項(xiàng)目、試樣數(shù)量和檢測(cè) 要求等.根據(jù)檢測(cè)要求,可先選擇性對(duì)試樣進(jìn)行自 動(dòng)清潔和涂油,再進(jìn)行鋅鍍層特性檢測(cè),如附著性檢 測(cè)和粗糙度檢測(cè)等.再通過視覺自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng),與 系統(tǒng)里預(yù)先設(shè)定的等級(jí)要求進(jìn)行自動(dòng)比對(duì)后,進(jìn)行 等級(jí)判斷并上傳至對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)檢測(cè)過程系統(tǒng).其中 視覺自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的試樣照片、等級(jí)判斷結(jié)果、噴印 代碼、檢測(cè)數(shù)據(jù)等、要進(jìn)行保存和上傳,作為原始記 錄以備后期查用.
２．３ 檢測(cè)信息系統(tǒng)化
智能化系統(tǒng)具有生產(chǎn)檢測(cè)過程系統(tǒng)化、智能大 數(shù)據(jù)屏幕顯示、虛實(shí)結(jié)合數(shù)字化和手機(jī)應(yīng)用同步等 全方位支持功能.
生產(chǎn)檢測(cè)過程系統(tǒng)化包括試樣接收管理、大樣 板尺寸檢測(cè)、大樣板裁剪、處理試樣委托指令下發(fā)、 試樣輸送、試樣交接、試樣登記、試樣加工、試樣檢 測(cè)、檢測(cè)數(shù)據(jù)審核、備樣管理、廢樣管理等功能.通 過試樣管理、質(zhì)量管理、規(guī)范管理、備樣管理,跟蹤、監(jiān)控和整理各類檢測(cè)結(jié)果,以保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的可靠 性,并與檢測(cè)、生產(chǎn)控制和數(shù)據(jù)收集等系統(tǒng)保持實(shí)時(shí) 通訊,以確保數(shù)據(jù)發(fā)布和存儲(chǔ)的及時(shí)性.
根據(jù)場(chǎng)地條件增設(shè)高清攝像頭和大數(shù)據(jù)屏幕顯 示,實(shí)時(shí)顯示生產(chǎn)檢測(cè)過程關(guān)鍵點(diǎn)畫面且能進(jìn)行畫 面放大和切換,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)過程的遠(yuǎn)程監(jiān)控和 報(bào)警.
增加虛實(shí)結(jié)合的數(shù)字化功能,將現(xiàn)實(shí)環(huán)境以數(shù) 字化形式準(zhǔn)確呈現(xiàn),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)環(huán)境和虛擬環(huán)境的無(wú) 縫連接,以模擬、仿真、分析現(xiàn)實(shí)環(huán)境中發(fā)生的問題.
借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)開發(fā)手機(jī)應(yīng)用功能,方便核心人 員和監(jiān) 控 人 員 實(shí) 時(shí) 掌 握 檢 測(cè) 數(shù) 據(jù) 和 檢 測(cè) 設(shè) 備 的 狀態(tài).
２．４ 配套保障
在安全環(huán)保方面,機(jī)器人活動(dòng)區(qū)域外圍加裝安 全圍欄并配備手動(dòng)操作設(shè)備,使操作人員可以在安 全圍欄外操作.自動(dòng)切割機(jī)、自動(dòng)氣送運(yùn)輸管道和 自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車(AGV)等設(shè)備配置降噪功能,噪聲 控制在７０dB以下,以滿足室內(nèi)安全作業(yè)要求.
在節(jié)能環(huán)保方面,自動(dòng)化設(shè)備配備有在運(yùn)行過 程中需要的電源、光源、氣源和激光源等,以及生產(chǎn) 中產(chǎn)生的廢氣、粉塵等配套除塵回收裝置.
在試樣運(yùn)輸方面,尺寸合適的廢樣收集筐和分 類放置 的 檢 測(cè) 備 樣 均 通 過 軌 道 自 動(dòng) 運(yùn) 輸 出 試 驗(yàn) 區(qū)域.
在設(shè)備運(yùn)行方面,當(dāng)主流水線因故障停下時(shí),機(jī) 組出口處大樣板會(huì)自動(dòng)被取下進(jìn)行標(biāo)識(shí)并通過機(jī)器 臂放置在緩存平臺(tái)上.原來(lái)的人工操作設(shè)備可放置 在附近區(qū)域備用,汽車板鋅鍍層的關(guān)鍵檢測(cè)項(xiàng)目需 同時(shí)具備手動(dòng)和自動(dòng)操作功能,并由設(shè)備商安排點(diǎn) 檢維護(hù)人員以保證設(shè)備正常運(yùn)行.
在安裝調(diào)試方面,需在離線單體設(shè)備調(diào)試到位 后,再進(jìn)行各設(shè)備間的在線聯(lián)合調(diào)試.安裝調(diào)試前, 需根據(jù)在線機(jī)組生產(chǎn)計(jì)劃制定安裝調(diào)試計(jì)劃、時(shí)間 節(jié)點(diǎn)和應(yīng)急措施,以避免影響正常生產(chǎn)檢測(cè)工作.
３ 結(jié)束語(yǔ)
鋼鐵廠汽車板鍍鋅成品機(jī)組出口的運(yùn)輸、加工、 檢測(cè)過程,在保留原有功能的基礎(chǔ)上,通過合理布 局,適當(dāng)增配機(jī)器人、計(jì)算機(jī)視覺自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、刻 碼系統(tǒng)、掃碼系統(tǒng)等自動(dòng)化設(shè)備,使生產(chǎn)線上大樣 板 抓取、大樣板尺寸檢測(cè)、試樣加工及標(biāo)識(shí)、試樣自動(dòng)檢測(cè)、試樣自動(dòng)判斷及結(jié)果自動(dòng)上傳等環(huán)節(jié)全自 動(dòng)化,實(shí)現(xiàn)了汽車板鋅鍍層特性的智能檢測(cè).
該汽車板鍍鋅層特性智能檢測(cè)方法不僅可節(jié)約 檢測(cè)時(shí)間、提高檢測(cè)效率,還能消除由檢測(cè)人員技能 不足、責(zé)任心不強(qiáng)、操作和判斷失誤等引起的標(biāo)簽誤 貼、結(jié)果誤判、數(shù)據(jù)誤輸及檢測(cè)誤差等問題,提高檢 測(cè)質(zhì)量,提升實(shí)驗(yàn)室的智能化水平.
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<文章來(lái)源>材料與測(cè)試網(wǎng)>期刊論文>理化檢驗(yàn)－物理分冊(cè)>56卷>1期(pp:32-33)>